5 Размещение водопропускных сооружений

Принцип назначения типов и конструкций искусственных сооружений обусловлен местными топографическими, гидрологическими, инженерно-геологическими и климатическими условиями.

Земляное полотно железной дороги, пересекая русла водотоков и склоны водосборов, подвергается воздействию поверхностных вод. Если не принять необходимых мер, то может произойти размыв насыпей или затопление выемок. Для защиты железнодорожного полотна от воздействия поверхностных вод проектируются водоотводы: продольный и поперечный.

Продольный водоотвод предназначен для отвода воды, притекающей к железной дороге с верховой стороны по склону. Сооружениями продольного водоотвода являются: нагорные, водоотводные и забанкетные канавы; кюветы и лотки.

Поперечный водоотвод проектируется на пересечениях водотоков для пропуска воды, притекающей к железной дороге по руслам постоянных и временных водотоков, с помощью водопропускных сооружений – мостов и труб. На каждом пересечении постоянного или временного водотока с железной дорогой должно быть предусмотрено водопропускное сооружение.

К малым водопропускным сооружениям относятся трубы, мосты длиной до 25 м, лотки, дюкеры, акведуки, фильтрующие насыпи. Наиболее распространенным типом малого водопропускного сооружения являются трубы: круглые железобетонные, круглые из гофрированного металла, прямоугольные железобетонные.

Большие мосты проектируются по индивидуальным проектам.

Задача проектирования водопропускных сооружений включает в себя три этапа:

• размещение водопропускных сооружений;

• определение гидрологических характеристик водотока;

• выбор параметров водопропускных сооружений.

5.1. Размещение малых водопропускных сооружений

При камеральном трассировании места размещения водопропускных сооружений устанавливаются при сопоставлении продольного профиля с подробным планом трассы. На продольном профиле места размещения водопропускных сооружений определяются понижениями местности, где имеются водотоки.

Территория, с которой атмосферные осадки стекают к водопропускному сооружению, называется водосбором или бассейном сооружения. Водосбор располагается с верховой стороны от трассы и ограничен по периметру осью трассы, боковыми и главными водоразделами. Линия, соединяющая наиболее пониженные точки водосбора, называется логом или руслом. Боковые поверхности, ограниченные водоразделом и руслом – склоны водосбора. Основными геометрическими характеристиками водосборов являются:

• площадь водосбора , км²;

• уклон главного лога , ‰.

Основные геометрические характеристики водосборов приведены в таблицах.

5.2. Определение гидрологических характеристик водотока

Подбор водопропускных сооружений производится по доминирующему стоку. В районе проектирования доминирующим является

дождевой сток. Так как подбор искусственных сооружений осуществляется приближённым методом, то достаточно ограничиться расчётом только дождевого стока.

Гидрологические характеристики водотока:

• расход притока , м³ /с.

Расход стока дождевых паводков с вероятностью превышения 1 % для водосборов с суглинистыми почвами определяется по номограмме в зависимости от площади водосбораи уклона главного логадля каждого из 10 ливневых районов и соответствующих им групп климатических районов.

Для определения расходов иных вероятностей превышения и при наличии почв водосбора, отличных от песчаных и супесчаных, расход, полученный по номограмме , умножают на поправочный коэффициент.

Район Южного Урала, в котором осуществляется строительство, принадлежит к 4 ливневому району и, соответственно, к III группе климатических районов. Вероятность превышения расходов паводков и соответствующих им уровней воды следует принимать для линий III категории равной - минимальная,- расчетная. Поправочный коэффициент в данном проекте для вероятности превышенияи суглинков принимается равное 1,46. Для вероятности превышенияи суглинков принимается равное 1,05.

Определенные по номограмме расходы , расходы заданных вероятностей превышениядля заданного типа грунтов, а также расходы с учетом аккумуляции представлены в таблицах.